图 1:使用 FUNCOIN 进行规范建模的示意图。A. 输入数据集包含来自英国生物库的大量健康和不健康受试者的测量数据。我们在大量健康受试者(训练数据,黑色,N = 32k)上训练我们的模型。在较小的样本外健康受试者子集(测试数据,绿色,N = 14k)上评估模型的通用性。在患有脑部疾病的受试者(粉红色)的现有数据上评估模型识别确诊受试者的能力。B. 训练数据产生脑部测量值规范分布的估计值(平均值 +/- 2 SD),这确定了脑部测量值的规范范围并允许识别异常值。C. 脑功能量化。我们旨在估计 rsfMRI FC 的规范模型,该模型计算为每对 ICA 成分/脑区域的时间序列的皮尔逊相关性。 D. FUNCOIN 在训练组中确定两个投影(g 1 ,g 2 ),使得它们的量级遵循(二维)线性模型(取对数后,参见方法)。个体(样本外)受试者偏差确定为 Z 分数(绿点和注释)。
神经科学的圣杯之一是记录大脑中每个神经元的活动,而动物自由移动并执行复杂的行为任务。最近在啮齿动物模型的大规模神经记录中采取了重要的步骤,但整个哺乳动物大脑的单个神经元分辨率仍然难以捉摸。相比之下,幼虫斑马鱼在这方面有很大的希望。斑马鱼是与哺乳动物大脑具有实质同源性的脊椎动物模型,但它们的透明度允许使用光学显微镜技术在单神经元分辨率下对遗传编码的泛型指标进行全脑记录。此外,斑马鱼从很小的时候就开始显示出复杂的自然行为曲目,包括使用视觉提示狩猎小型,快速移动的猎物。直到最近致力于解决这些行为的神经碱基,主要依赖于在显微镜物镜下固定鱼的测定法,并且实际上介绍了诸如猎物之类的刺激。最近在开发未固定的斑马鱼的脑成像技术方面取得了显着进步。在这里,我们讨论了最近的进步,特别关注基于光片显微镜的技术。我们还提请人们注意几个重要的杰出问题,这些问题仍有待解决,以提高所获得的结果的生态有效性。
大脑由复杂的神经元和连接网络组成,类似于人工网络的节点和边缘。对大脑接线图进行网络分析可以深入了解大脑如何支持计算并调节感知和行为背后的信息流。成年苍蝇第一个全脑连接组已经完成,其中包含超过 130,000 个神经元和数百万个突触连接 1–3 ,这为分析完整大脑的统计特性和拓扑特征提供了机会。在这里,我们计算了二节点和三节点基序的普遍性,检查了它们的强度,将这些信息与神经递质组成和细胞类型注释联系起来 4,5 ,并将这些指标与其他动物的接线图进行了比较。我们发现苍蝇大脑网络显示出富俱乐部组织,具有大量(连接组的 30%)高度连接的神经元。我们确定了富俱乐部神经元的子集,它们可能充当信号的整合器或广播器。最后,我们检查了基于 78 个解剖定义的大脑区域或神经纤维的子网络。这些数据产品在 FlyWire Codex (https://codex.flywire.ai) 中共享,应作为探索神经活动与解剖结构之间关系的模型和实验的基础。
摘要 记忆的形成和存储依赖于多个相互连接的大脑区域,这些区域的贡献在记忆巩固过程中会有所不同。传统上认为内侧前额叶皮层,特别是前额叶皮层 (PL) 参与了远程记忆的存储,但最近的证据表明它也与早期记忆巩固有关。然而,控制这些动态的 PL 输入仍然未知。在这里,我们首先对雄性小鼠在情境恐惧记忆形成过程中激活的 PL 印迹细胞进行了全脑、基于狂犬病的逆行追踪筛选,以确定相关的 PL 输入区域。接下来,我们评估了这些输入在记忆巩固的不同阶段(从恐惧记忆编码到近期和远期记忆回忆)的特定活动模式。然后,我们使用投射特异性化学遗传抑制测试了它们在记忆巩固中的功能作用,结果揭示了隔膜在编码时对 PL 输入的贡献,以及岛叶皮层在近期记忆回忆时对 PL 输入的贡献。这两种输入都进一步影响了 PL 印迹细胞在记忆回忆时如何被重新激活,证明了它们对于在 PL 中建立记忆痕迹的重要性。总的来说,这些数据确定了 PL 输入的时空变化,这对于早期记忆巩固很重要,从而有助于完善记忆形成的工作模型。
目的:有效的抗肥胖治疗剂的发展在很大程度上取决于靶向控制体重的特定脑稳态和享乐机制的能力。为了进一步了解抗肥胖药物治疗招募的神经循环,本研究旨在确定六种六种不同体重的药物类别的全脑激活特征。方法:食用C57BL/6J小鼠(每组n¼8)接受Lorcaserin(7 mg/kg; I.P.),rimonabant(10 mg/kg; i.p.),溴张素(10 mg/kg; i.p.),sibutramine(10 mg/kg; p.o.),semaglutide(0.04 mg/kg; s.c。)或setMelanotide(4 mg/kg; s.c。)。给药后两个小时对大脑进行采样,并使用C-FOS免疫his型化学和自动定量三维(3D)成像在单细胞分辨率下分析全脑神经元激活模式。结果:整个脑分析包括308个地图集的小鼠脑区域。为了启用快速和有效的数据挖掘,开发了基于Web的3D成像数据查看器。所有降级药物均表现出脑部范围的反应,在C-FOS表达特征中具有显着相似之处。在位于背面迷走神经复合物和下丘脑中的离散稳态和非室内喂养中心中检测到重叠的C-FOS反应,并同时激活多个边缘结构以及多巴胺能系统。2021作者。由Elsevier GmbH出版。这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。结论:各种降级药物类别的全脑C-FOS表达特征指向一组离散的大脑区域和神经信号,这些区域可能代表未来抗肥胖疗法的关键神经解剖靶标。
摘 要 : 目的:本研究旨在明确枳椇果梗多糖( HDPs )对酒精暴露所致的小鼠神经行为异常的改善效果,并探究谷 氨酸代谢和紧密连接蛋白表达在其中的作用。方法:雄性 C57BL/6 小鼠按 114 μL/20 g 剂量连续酒精灌胃 14 d ,建 立酒精暴露模型,同时设置干预组进行 HDPs 干预( 114 μL/20 g 酒精 +100 mg/kg HDPs )。应用行为学实验(旷场 实验、高架十字迷宫实验)评估神经行为学变化,采用气相色谱法测定小鼠血液中乙醇浓度, γ -H2AX 荧光检测小 鼠脑海马组织 DNA 损伤,免疫组化分析检测小鼠脑组织中紧密连接蛋白 Claudin-1 和 ZO-1 的表达,并通过超高 效液相色谱 - 四级杆飞行时间质谱法( UPLC-Q-TOF-MS )代谢组学技术对小鼠脑组织代谢物进行分析。结果: HDPs 可有效降低酒精暴露小鼠血液乙醇浓度,由 4.69±0.29 g/L 降至 1.64±0.104 g/L ;改善酒精暴露所致的小鼠神 经行为异常,旷场实验中,与酒精组相比, HDPs 干预组总路程显着提升至 27340±3304 cm ( P <0.05 ),平均速度 显着提升至 67.4±13.4 cm/s ( P <0.05 ),不动时间缩短 29% ( P <0.05 );高架十字迷宫实验中,与酒精组相比, HDPs 干预组闭臂停留时间显着减少至 195.6±10.3 s ( P <0.05 ),开放臂进入次数显着增加 26% ( P <0.05 ));还 可降低酒精诱导的脑组织氧化应激与 DNA 损伤水平, ROS 、 MDA 分别降低 5.4% 、 29.5% ( P <0.05 ), T-AOC 提 高 10.9% ,上调脑海马组织中 Claudin-1 ( 2.2 倍)和 ZO-1 ( 0.1 倍)蛋白的表达;并调节脑组织谷氨酸代谢通路, 提高甘氨酸( 19.7% )、谷光甘肽( 25% )、琥珀酸( 22.6% )等代谢物水平。结论: HDPs 可有效改善酒精对小鼠 神经行为的影响,其机制或可能通过抗氧化、保护紧密连接蛋白和调节谷氨酸代谢通路发挥作用,研究结果可为 扩展枳椇资源在食品领域中的应用提供理论依据。
Department of Physics 物理系 20430225 2 Fundamentals of Physics (1) 基础物理学 (1) 蒋硕 96 5 150 0 Department of Physics 物理系 20430234 1 Fundamentals of Physics (2) 基础物理学 (2) 蒋硕 64 4 102 0 Department of Physics 物理系 20430265 3 Fundamentals of Physics (3) 基础物理学 (3) Kim Kihwan 80 5 130 0 School of Life Sciences 生命学院 30450203 1 Biochemistry(1)(in English) 生物化学 (1)( 英文 ) 刘栋 48 3 175 0 School of Life Sciences 生命学院 30450203 2 Biochemistry(1)(in English) 生物化学 (1)( 英文 ) 刘栋 48 3 180 0 School of Life Sciences 生命学院 30450263 0 Microbiology(in English) 微生物学 ( 英文 ) 陈国强 48 3 80 0 School of Life Sciences 生命学院 30450303 1 Genetics(in English) 遗传学(英文) 王田 48 3 90 0 School of Life Sciences 生命学院 30450303 2 Genetics(in English) 遗传学(英文) 王田 48 3 100 0 School of Life Sciences 生命学院 30450453 0 Molecular Biology(in English) 分子生物学 ( 英 ) 杨扬 48 3 150 0
∗ 基金项目 : 科技创新 2030“ 脑科学与类脑研究 ” 重大项目 (2022ZD0208601), 国家自然科学基金 (62076250,62204204), 陕西
人类社交能力的基础是大脑的人际同步能力。基于实验室的实验性神经心理学研究表明,脑间同步可以通过技术实现。然而,在野外部署这些技术并研究其用户体验方面,人类交互所擅长的领域却还很缺乏。随着移动大脑传感和刺激技术的进步,我们发现人类交互有机会研究野外脑间同步的增强。我们设计了“PsiNet”,这是第一款旨在增强野外脑间同步的可穿戴脑对脑系统。参与者访谈说明了三个主题,描述了调节脑间同步的用户体验:超意识、关系互动和自我消解。我们提出这三个主题来协助人类交互理论家讨论脑间同步体验。我们还为设计脑间同步的人机交互从业者提出了三种实用的设计策略,并希望我们的工作能够指导人机交互未来的脑对脑体验,促进人类之间的联系。